[发明专利]一种智能复合材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种智能复合材料的自修复方法，其特征在于包括：

提供智能复合材料，并通过测量每两个电极间的电压，并记录；

所述智能复合材料损伤后，再次测量每两个电极间的电压，通过有限元算法求解两次电压值的差别，并作出电导率分布变化的图像，图像可显示损伤位置；

确定损伤位置后，根据损伤位置确定相对应的两个电极，对该两个电极施电压或电流，实现对损伤位置的定点修复；

其中，所述智能复合材料包括：

由导电介质构成的微观多孔导电网络结构；

至少填充分布于所述多孔导电网络结构所含孔隙中的树脂基材料，所述树脂基材料包括热塑性树脂；以及，

电极，所述电极设置于所述多孔导电网络结构的边缘，或者设置于由多孔导电网络结构与树脂基材料构成的复合结构的边缘。

2.根据权利要求1所述的自修复方法，其特征在于：所述多孔导电网络结构为二维薄膜状结构或三维结构。

3.根据权利要求2所述的自修复方法，其特征在于，所述二维薄膜状结构的厚度为0.1~100μm。

4.根据权利要求1所述的自修复方法，其特征在于：所述导电介质包括导电材料和/或导电材料包覆的非导电材料。

5.根据权利要求4所述的自修复方法，其特征在于：所述导电材料包括石墨烯、碳纳米管、银纳米线、碳纤维中的任意一种或两种以上的组合；所述非导电材料包括芳纶纤维、无纺布、玻璃纤维中的任意一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求1所述的自修复方法，其特征在于：所述树脂基材料为聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚砜、橡胶、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚中的任意一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的自修复方法，其特征在于：所述电极包括金属箔、金属导线、导电胶带、导电纤维或导电薄膜。

8.根据权利要求7所述的自修复方法，其特征在于所述金属箔或金属导线的材质包括金、银、铜、铂中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述电极的个数在4个以上；和/或，所述电极的材质与导电材料的材质相同。

9.根据权利要求1所述的自修复方法，其特征在于，所述智能复合材料的制备方法包括：

提供导电介质，并形成多孔导电网络结构；

在所述多孔导电网络结构边缘设置电极，制得导电材料薄膜传感器；

使所述导电材料薄膜传感器与树脂基材料复合，获得智能复合材料；

或者，先将由导电介质构成的多孔导电网络结构与树脂基材料进行复合，固化后得到复合材料；

再在所述复合材料边缘设置电极，获得智能复合材料。

10.根据权利要求9所述的自修复方法，其特征在于：所述电极的连接方式包括导电胶粘贴、焊接、铆接、螺栓连接、压紧、装订、自体导线中的至少任意一种；和/或，所述电极的个数在4个以上；和/或，所述电极的材质与导电材料的材质相同。

11.根据权利要求9所述的自修复方法，其特征在于具体包括：将导电介质直接分散于树脂基材料中，固化后得到复合材料；

或者，将导电介质制备成二维薄膜状，并至少通过浸泡、灌注或涂覆方式与树脂基材料复合，固化后得到复合材料；

或者，将导电介质制备成三维结构，并通过灌注的方式与树脂基材料复合，固化后得到复合材料。